Hallan una molécula que podría estar asociada a la vida en la atmósfera de un exoplaneta

Después de anunciar hace más de un mes signos de una posible presencia de vida fuera del planeta Tierra, los astrónomos suman pruebas positivas que remarcan este hallazgo.

Utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST), una comunidad internacional de astrónomos cree haber detectado señales químicas en la atmósfera de un exoplaneta que podrían estar asociadas con la vida.

El hallazgo, que fue publicado en la revista centífica The Astrophysical Journal Letters, generó entusiasmo y escepticismo por partes iguales en la comunidad científica. El protagonista de esta historia es el exoplaneta K2-18b, un mundo lejano que orbita una estrella en la constelación de Leo, a 124 años luz de la Tierra.

K2-18b no es un planeta cualquiera. Con una masa 8,6 veces mayor que la de la Tierra y un tamaño 2,6 veces superior, se encuentra en la llamada “zona habitable”, una región alrededor de su estrella donde las condiciones podrían permitir la existencia de agua líquida. Desde hace tiempo, este planeta fue objeto de estudio, y los datos más recientes obtenidos por el JWST aportan un nuevo giro a la historia: la detección de compuestos químicos que en nuestro planeta solo producen organismos vivos.

Los investigadores liderados por la Universidad de Cambridge utilizaron el JWST para observar K2-18b durante su tránsito frente a su estrella. Durante estos eventos, una pequeña parte de la luz estelar atraviesa la atmósfera del planeta, lo que permite a los científicos analizar su composición química. En esta ocasión, los espectros revelaron la presencia de dos moléculas inusuales: sulfuro de dimetilo (DMS) o disulfuro de dimetilo (DMDS).

Ambos compuestos son bien conocidos en la Tierra. El DMS, en particular, es un gas de olor penetrante que se genera principalmente por el fitoplancton marino y otras formas de vida microbiana. En nuestro planeta, no se conoce ningún proceso no biológico que lo produzca en cantidades significativas. De ahí la sorpresa y el entusiasmo.

“Esta es una línea de evidencia independiente, que utiliza un instrumento diferente al que usábamos antes y un rango de longitud de onda de luz distinto, sin solapamiento con las observaciones previas”, señaló Nikku Madhusudhan, líder del equipo, al explicar la importancia del hallazgo.

Los datos fueron recolectados usando tres instrumentos del JWST: NIRISS, NIRSpec y MIRI, cubriendo un amplio rango de longitudes de onda en el infrarrojo cercano y medio. La señal fue clara y persistente en todos los análisis, lo que llevó a los científicos a plantear con cautela la posibilidad de que estas moléculas estén realmente presentes en la atmósfera de K2-18b.

En astrobiología, se llama “biofirma” a cualquier característica —ya sea una molécula, patrón químico o fenómeno— que pueda indicar la presencia de vida. Tanto el DMS como el DMDS encajan en esa definición, al menos en el contexto terrestre. “Con todo lo que sabemos sobre este planeta, un mundo Hyceano con un océano repleto de vida es el escenario que mejor se ajusta a los datos disponibles”, afirmó Madhusudhan.

El término “Hyceano” hace referencia a un tipo de planeta hipotético cubierto por un océano global, envuelto en una atmósfera rica en hidrógeno. Esta clase de mundos fue propuesta como uno de los escenarios más prometedores para la vida fuera de la Tierra. Estudios anteriores ya habían identificado metano y dióxido de carbono en la atmósfera de K2-18b, lo que reforzaba esta hipótesis. Ahora, la posible presencia de compuestos sulfurosos fortalece aún más el caso.

Además, las concentraciones de DMS y DMDS detectadas son miles de veces más altas que las que se encuentran en la Tierra: más de diez partes por millón, frente a una parte por mil millones en nuestro planeta. Esta intensidad plantea preguntas fascinantes sobre los procesos que podrían estar ocurriendo en K2-18b.

Sin embargo, no todos en la comunidad científica están convencidos. Varios expertos advierten que los resultados aún no alcanzan el umbral requerido para ser considerados un “descubrimiento” en sentido estricto. La significación estadística de las observaciones es de tres sigmas, lo que implica una probabilidad del 0,3% de que la señal sea fruto del azar. Para ser considerada definitiva, se necesitaría alcanzar cinco sigmas, lo que reduce esa probabilidad a menos de una en un millón.

“Es casi seguro que no es vida”, opinó Tessa Fisher, astrobióloga de la Universidad de Arizona. En la misma línea, Stephen Schmidt, astrónomo de la Universidad Johns Hopkins, fue tajante: “No es una evidencia sólida”. Ambos científicos señalan que las señales detectadas podrían ser producto de fluctuaciones estadísticas o de procesos abióticos aún desconocidos.

La propia naturaleza del planeta también genera dudas. Aunque el equipo de Cambridge lo describe como un posible mundo oceánico, otros investigadores sostienen que podría tratarse de un mini-Neptuno sin superficie sólida ni condiciones estables para albergar vida. “Un escenario de mini-Neptuno sin vida sigue siendo la explicación más razonable”, afirmó Joshua Krissansen-Totton, de la Universidad de Washington.

Además, hay antecedentes que alimentan el escepticismo. El DMS ha sido detectado en cometas, cuerpos helados que definitivamente no albergan vida. También hay estudios de laboratorio que muestran que esta molécula puede producirse mediante procesos no biológicos. “Sabemos muy poco sobre la química de estas atmósferas”, advirtió Eleanor Browne, química atmosférica de la Universidad de Colorado.

Lejos de desanimarse, el equipo de Cambridge planea continuar las observaciones. Calculan que entre 16 y 24 horas más de exposición con el JWST podrían ser suficientes para alcanzar la significación estadística necesaria. Además, confían en que otros grupos científicos se sumen al análisis para validar o refutar los resultados de forma independiente.

“Es importante que seamos profundamente escépticos con respecto a nuestros propios resultados, porque solo probando una y otra vez podremos llegar al punto de tener confianza en ellos”, señaló Madhusudhan. “Así es como debe funcionar la ciencia”.

Independientemente de cuál sea el desenlace, este episodio ya marca un hito en la exploración de exoplanetas. Nunca antes se había detectado una señal tan fuerte de una posible biofirma fuera del sistema solar. Y aunque la prudencia impide hablar de “descubrimiento”, muchos ven en este hallazgo un punto de inflexión.

“Dentro de décadas, podríamos mirar atrás y reconocer que fue cuando el universo viviente estuvo a nuestro alcance”, concluyó Madhusudhan. “Este podría ser el punto de inflexión, donde de repente la pregunta fundamental de si estamos solos en el universo sea una que podamos responder”, sumó.

El telescopio James Webb, desarrollado por la NASA en colaboración con la ESA y la Agencia Espacial Canadiense, fue clave para esta hazaña. Y lo que viene puede ser aún más revelador.

La búsqueda de vida más allá de la Tierra ha entrado en una nueva era, y K2-18b, con sus océanos posibles y su atmósfera misteriosa, se ha convertido en una parada obligada en ese viaje.